赤石特大桥主梁块托架与挂篮安装策略.docx

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1、一、工程概况1、总体简介汝郴高速公路19A协议段为国家规划高速公路网成都至厦门高速公路汝城至郴州段25个标段中日勺一种,其中19标为赤石大桥工程,大桥位于宜章县赤石乡境内，是汝郴高速公路全线的关键控制性工程，主桥构造为跨径165m+3380m+165m四塔预应力混凝土双索面斜拉桥，边塔支撑、中塔塔梁墩固结体系，桥墩采用双曲线造型，墩身中部运用曲线收腰。桥位区属山区地貌，大桥跨越宽度约150Om日勺山谷，主塔高达286m,桥面离地最高达183m,最大跨径达380m,为目前世界第一大跨径高墩多塔混凝土斜拉桥。赤石特大桥效果图主塔构造图19A协议段,施工起讫里程为K87+360K88+341,标段全

2、长981m,标段构造类型为(85m)路基+(4X40In)简支T梁+(165m+380m+191)斜拉桥，5#墩主塔高254.63m,6#墩主塔高274.13m。重要材料：混凝土约14.3万方，钢筋约1.8万吨，预应力钢绞线及钢筋1925吨，斜拉索1831吨，其他型钢2257to19A桥型效果图2、主梁简介全桥共划分为193个梁段，其中塔区梁段共4个，梁段长26.0cm,原则梁段共146个，梁段长8.0m,边跨密索区梁段长4.0m,6.0m,共28+21=18个中跨密索区梁段长6.0m,共64=24个，中跨合拢段3个长度均为2m,边跨现浇段2个，长度2.0m,其中19A标共97个梁段。主梁采用

3、单箱四室箱形断面，主梁中心高3.2m,箱梁顶宽27.5m,风嘴部分宽为2X0.25m,桥面设2%双向横坡，箱梁底板宽16.17m,斜腹板部分宽为4.62m,箱梁截面有三种形式，原则截面顶板、底板、斜腹板厚为0.28m,中间腹板厚为0.3m,顶板与腹板设置1.0X0.32的倒角，底板与腹板相交处设0.6X0.3m,的倒角，加厚截面箱梁顶板，底板，斜腹板及中腹板加厚至06m,其他为过渡截面。每对斜拉索与主梁相交处均设置横梁，横梁在桥梁中心线处高3.2m,厚度为0.35m,至近拉索区厚度过渡到0.65m,箱梁端部无索区设置，端横梁，全桥横梁均张拉有预应力束。加厚截面过渡截面二、主梁0#施工方案5#、

4、6#塔0#块底离承台面高达151.93米及171.43米，0#块共26米，其中两端悬出各5米，中间16米在B横梁范围内，挑出5米块采用托架施工，B横梁范围内与横梁不相固接处采用钢管架。2.1、5#墩主梁0#块施工5#主墩因塔梁较接，0#块托架在A横梁施工完及支架拆除完之前守钺托架的安装及试压工作。在托架安装平台上安装埋件，整体吊装托架1、2,在托架上铺设H500mm型钢作为次梁，次梁上搭设钢管架，铺设分派梁及胶合板作底模；5#主墩0#块混凝土浇筑采用两次浇筑，第一次浇筑至箱梁顶板倒角底部232cm（混凝土数量784m3）,第二次浇筑至箱梁顶面88Cm（混凝土数量630m3）施工环节如下:环节一

5、：在0#块托架安装平台上安装0#块托架（0#块托架单板整体安装）。环节二：在0#块托架上安装脚手架平台同步浇筑临时锚固支座及永久支座垫石。环节三：浇筑0#块底板及1#块2m段底板和腹板部分环节四：浇筑0#块上倒角及顶板碎，养护7天且强度到达85%,张拉0#块预应力并压浆。2.2.、6#墩主梁0#块施工6#主墩因塔梁固结，在施工完B横梁后，预留0#块固结钢筋。拆除大小里程爬架后，在托架安装平台上安装埋件，整体吊装托架1、2,安装完毕托架后，在托架上铺设H500mm型钢作为次梁，次梁上搭设钢管架，铺设分派梁及胶合板作底模；6#主墩0#块混凝土浇筑采用三次浇筑，第一次浇筑塔梁固结部分（混凝土数量46

6、m3）第二次浇筑至箱梁顶板倒角底部232cm（混凝土数量848m3）,第三次浇筑至箱梁顶面88Cm（混凝土数量642n?）施工环节如下：环节一：拆除爬模在托架安装平台上安装埋件、托架1、2环节二：在托架上搭设钢管架，分派梁、底模，同步浇筑固结段混凝钢管架环节三：在固结段间铺设钢管架及分派梁、底模，安装箱梁底板及腹板钢筋、预应力管道等，浇注碎，养护环节四：拆除腹板及下倒角模板，碎面凿毛，清理，安装空腔内支架,顶板及上倒角模板，钢筋，浇注碎环节五：养护7天混凝土强度到达85%张拉纵向预应力筋，拆除内腔及固结区钢管架及模板2.3、 5、6#主塔1#块施工考虑到1#块长8m,重量最大，约重690吨，控

7、制了挂篮的设计，为减少挂篮的设计荷载及自重，将1#块提成2m及6m段两部分，2m段在0#托架上现浇，6m段采用挂篮悬浇。挂篮采用在0#托架上散拼，拼装方案见后。5、6#主塔1#块施工施工环节如下：环节二：在0#块顶拼装顶纵梁，挂篮前端用吊带锚于顶纵梁滑块上,后端由挂腿挂于主梁滑道上，运用千斤顶前移至1#块位置，后端锚固，安装1#索并与挂篮前端相联，初张，浇筑1#块，中间进行二次张拉环节三：养护7天，强度到达85%张拉、压浆，将1#索从挂篮索力转换至1井块2.4、 5#、6#主塔223#块施工完毕1#块施工后，接长顶纵梁（接长方案见后），前移挂篮，锚固挂篮牵引2#索，拆除顶纵梁，并进行2#块混凝

8、土的浇筑，2#块采用一次浇筑的方式施工。2#块施工环节如下环节一：1、安装滑道，挡块，千斤顶，辅助前吊挂等走行辅助设施,做好挂篮前移准备；2、将1#块斜拉索由牵索系统转换至梁体构造上,从而实现体系转换；张拉斜拉索至设计值，并进行锚固；3、挂篮整体下放，后端通过挂腿支承于滑道上，前端通过辅助前吊挂支承于辅助顶纵梁上；4、通过千斤顶持续顶推，使挂篮前移；5、挂篮走行就位后，安装次纵梁后半部分、后斜撑以及后横梁；6、挂篮提高就位,安装牵索和中锚杆、后锚杆，拆除辅助顶纵梁；环节二：1、绑扎钢筋，安装预应力管道，对斜拉索进行第一次预拉,使主纵梁前端标高到达混凝土浇筑前设计值；2、检查挂篮各部分符合规定后

9、，进行2#块混凝土的第一次浇筑，浇筑高度至箱梁腹板与顶板相交的倒角处；3、待2#块第一次浇筑混凝土强度到达设计值后,对斜拉索进行第二次预拉，安装顶模及顶板钢筋，浇筑余下梁体混凝;4、待第二次浇筑混凝土强度及龄期到达设计值后，张拉各部位预应力筋;环节三：1、安装滑道，挡块，千斤顶等走行辅助设施，做好挂篮前移准备；2、挂篮整体下放，将位于次纵梁尾部的反滚轮调整至走行状态；3、调整挂篮标高，使挂腿支承于滑道上，反滚轮作用于梁底;4、通过千斤顶持续顶推，使挂篮前移；5、挂篮走行就位后，将反滚轮恢复原位，提高挂篮到设计高程；安装牵索，锚固好中锚杆、后锚杆；环节四：反复环节二、环节三，完毕合拢段以外其他梁

10、段施工。三、牵引挂篮施工3.1、挂篮设计详见设计阐明及附图3.1、 牵引挂篮的制作牵引挂篮承受荷载大，又长时间反复使用，故规定按永久构造的原则制作，制作中应严格控制焊接质量及机加工件尤其是张拉构件的加工质量。牵引挂篮选择有资质有制作经验的生产厂家进行制作，我标段江派驻一名技术人员全程跟踪挂篮制作过程3.2、 牵引挂篮的运送牵引挂篮在工厂制作完毕后，采用汽车运送的方式运至施工现场，为以便运送且考虑现场起重能力的限制，长大构件一律分段制作现场拼装，最大单个构件运送尺寸为12.618mX3.638mX2.494m,重量约为14.5to3.3、 牵引挂篮安装及试验方案比选方案一：墩前拼装，整体提高在各

11、墩的大小里程前地面或钢支架平台上运用吊机散拼，根根施工现场地形及场地布置，需在5#塔小里程侧与山体设置一钢汽车平台，用钢量约200-250吨，大里程侧设有电梯平台，使得拼装位置不能在起吊点正下方，需进行斜吊高约10米，斜吊角度最大达3度，需加水平力8吨，增长竖向荷载1吨。因0#块仅悬臂5m,挂篮无法一次拼装完毕，需分两次吊装，第一次起吊前部分，起吊前需拆除0#托架，并在0#块顶设顶纵梁用于提高，提高采用持续千斤顶张拉钢绞线束。第二部分需在浇注完1#块后，纵移至2#块位置时，在0#块下整体吊装，并进行空中对接。环节见附图：方案一时优缺陷：长处：1、 拼装场地大，拼装速度快，难度较小；2、 散拼时

12、为地面作业；3、 不占用塔吊；缺陷：1、 拼装过程中同，因在塔柱作业区内，高空坠物打击风险大;2、 需另投入钢平台，成本增长；3、 提高时，需斜拉，操作难大度，且穿过梁面的预埋孔因斜度需加大概10cm；4、 提高设备及详细稳定性规定高，不易更换;5、 占用有限日勺施工场地，对钢筋、模板、钢锚梁安装及浇注险影响大。6、 二：在0#托架上散拼，并在挂篮浇注0#块此方案考虑运用塔吊在0#托架平台上拼装挂篮前部分，拼好后在其上浇注0#块5m段碎（考虑5m悬臂段后浇，以节省工期），浇注完0#块后，拼装顶纵梁，脱模，纵移到1#块位置,拉1#索，浇注1#块碎，张拉1#块并索力转换后，拆除0井托架，整体吊装挂

13、篮后半部分，并进行空中对接。方案二时优缺陷：长处：1、 拼装时空间大，安装难度较小；2、 不占用地面场地；3、 单吊重量轻，吊装风险小；缺陷为：1、 存在双重作业，高空坠物打击风险大；2、 运用塔吊吊装，占用时间长；3、 小里程侧因塔吊吊重问题，构件需在轨道上横移;4、 后半部分拼装风险大；5、 增长0#支架荷载约200吨，增长支架设计难度及风险；6、 挂篮拼装占主体工期（若0#块整体浇注）方案三：在0#块与托架间散拼采用大塔吊或在0#块梁面上设两台5吨卷扬机走二作为构件起吊设备，右幅（大塔吊侧）托架平台加宽2-3m,以利构件吊装，构件通过托架上分派梁作滑道，拖拉至拼装位置；托梁与梁体间预留约

14、3.3m空间，用于拼装挂篮构件，主纵梁等构件至少垫高30cm,以利拼装板及螺栓安装，环节如前0#、1#块所述，挂篮散件拼装另见拼装工艺。方案三优缺陷：长处：1、 因在0#块下作业，可防止空中打击；2、 不占用地面场地；3、 托架可用于后半部分挂篮的拼装平台，安全性高；4、 挂篮拼装不占工期；5、 不增长支架的荷载；6、 吊装及安装风险小；缺陷：1、 构件起吊后，需进行横移，时间较长；2、 拼装空间较小，难度稍大。通过以上三个方案的比较，拟采用第三种方案进行挂篮的拼装施工，挂篮拼装另见拼装工艺。塔吊作业区考虑到牵引挂篮日勺重量以及施工现场机械设备和场地的详细状况。牵引挂篮分别堆放在5#墩上游侧M

15、320塔吊边上及6#墩墩上游侧M320塔吊边。堆放场地约为80m2.将挂篮主纵梁、次纵梁1、横梁及斜撑首先按照挂篮安装次序依次吊到0#块托架滑移轨道位置处，再用倒链移动至其拼装位置处，在0#块托架上进行挂篮的拼装。0#块托架因受尺寸限制只拼装挂篮主纵梁及次纵梁1,剩余部分需在浇筑完1#块后拼装牵引挂篮平面图3、 4、牵引挂篮质量检测牵引挂篮在工厂制造完毕后，对所有焊缝进行探伤检测，并在工厂内进行预拼装，拼装完毕后要安装实际混凝土浇筑程序进行试验，在试验过程中要对挂篮实际的变形及应力状况进行记录、分析，为现场施工提供试验数据，并指导现场施工四、主梁施工安全措施1、作业人员必须定期进行检查，对不合

16、适高处作业的人员：不得从事此项工作；2、高处作业人员必须系好安全带，戴安全帽、穿防滑鞋，严禁打赤脚或穿拖鞋作业。高空作业人员必须配戴安全带并且必须挂在牢固的位置上3、作业人员上下脚架要安设爬梯，不得攀登脚手架上下，更不容许乘坐非乘人升降设备上下，发现违规者，立即制止。4、高空作业所选用材料要堆放平稳，对有也许坠落的物件，应先行撤除或加以固定，工具应随手放入工具袋内，上下传递物件严禁抛掷。5、脚手架临空应设置栏杆，要接安全网等防护设施：6、安全网在使用前，应按规定进行试验，合格后方可使用。7、塔吊操作必须具有塔吊司机专业资质，每个塔吊配齐专人指挥员操作前后都必须严格检查电路搭接，钢丝绳的安全可靠性，在保证安全条件下方可操作。